Решения, основанные на микросхемах линейных регуляторов, просты, эффективны и действенны для множества приложений стабилизации напряжения малой и средней мощности. Они также предоставляют возможности для множества простых, но полезных уловок, которые улучшают их характеристики и делают более пригодными для задач, требующих немного больших возможностей и большей универсальности, чем могут обеспечить микросхемы сами по себе. Одним из примеров является питание нагрузки, отделенной от регулятора соединительными проводами со значительным сопротивлением, – например, когда регулятор расположен на некотором удалении от нагрузки.
Классическим решением проблемы ухудшения стабилизации напряжения нагрузки из-за сопротивления подводящих проводов, конечно же, является четырехпроводное подключение Кельвина, в котором измерительные соединения регулятора выполняются отдельно от силовых проводов, по которым течет ток нагрузки. Уже давно доступны умные схемы, реализующие подключения Кельвина для микросхем регуляторов [1]. Но иногда дополнительные соединения и реализация топологии Кельвина бывают неудобными и чрезмерно затратными. В этой статье описывается альтернатива, в которой они не используются.
 |
|
| Рисунок 1. | Сформировав корректирующее напряжение с помощью отдельного токоизмерительного резистора, разработчики могут исключить дополнительное четырехпроводное подключение Кельвина. |
Дополнительные измерительные провода могут быть исключены, если необходимое напряжение для коррекции VOUT создается с помощью отдельного токоизмерительного резистора RS1 (Рисунок 1). Резистор RS1 должен иметь примерно такое же сопротивление, что и сопротивления подводящих проводов RS2 и RS3 (обычно от нескольких десятков до сотен миллиом). Фактически, это может быть просто извилистая дорожка на печатной плате. Затем ОУ суммирует часть напряжения, снимаемого с RS1, с выходным напряжением регулятора V1 для получения скорректированного сигнала обратной связи и напряжения питания нагрузки VOUT, остающегося постоянным и независящим от тока нагрузки.
 |
|
| Рисунок 2. | Этот вариант схемы обеспечивает отрицательную обратную связь для регуляторов, в которых используется опорное напряжение, привязанное к общей шине, например, LM2941. |
Необходимая полярность компенсирующей обратной связи зависит от типа используемого регулятора. Для регуляторов, поддерживающих постоянную разность напряжений между выходными и регулировочными выводами (например, LM317), требуется положительная обратная связь. Регуляторам, в которых используется опорное напряжение, привязанное к общей шине (например, LM2941), требуется отрицательная обратная связь (Рисунок 2). Но в обоих случаях масштабный коэффициент обратной связи корректируется с использованием одной и той же двухэтапной процедуры:
- В отсутствие нагрузки (IL = 0) регулировкой RV устанавливается необходимое значение VOUT.
- При максимальной нагрузке (IL = макс.) регулировкой RS восстанавливается значение VOUT, установленное на первом этапе.
Купить LM2941 на РадиоЛоцман.Цены
